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ABS的教学分析
1．1 按助力介质分类
按助力介质来分可分为液压和气压2种。液压式ABS调节制动轮上的液压，而气压式ABS是调节制动气压。
1．2 按控制方式分类
按控制的方式可分为机械式和电子式。两者有以下不同。
a．电子式ABS是根据不同的车型所设计的，它的安装需要专业的技术力量，如果换装至另一辆车就必须改变它的线路设计和蓄电池电荷量，没有通用性；机械式ABS的通用性强，只要是液压制动装置的车辆都可使用，可以从一辆车换装到另一辆车上，而且安装只要30min。
b．电子式ABS的体积大，而成品车不一定有足够的空间安装电子式ABS，相比之下，机械式ABS的体积较小，占用空间少。
c．电子式ABS是在车轮锁死的刹那开始作用，每秒钟作用6～12次；机械式ABS在制动时就开始工作，根据不同的车速，每秒钟可作用60～120次。
d．电子式ABS的成本较高，相比之下，使用机械式ABS要经济实用些。
1．3 按装用ABS的车轮数分类
按装用ABS的车轮数来分类有两轮系统和四轮系统。
1．3．1 两轮系统
早期的轿车和现在的载货汽车多采用后轴2个车轮装用ABS的结构，这就是两轮系统，也称后轮ABS。后轮ABS只控制后轮制动器的制动力，前轮不受控制。
轿车前轮承受的垂直载荷较大，制动时，由于惯性力的作用，前轮载荷进一步加大，后轮的垂直载荷会减少到轿车总重的20%～30%。后轮垂直载荷很小，可提供的附着力(地面制动力)小，所以后轮容易提前抱死。
载货汽车满载时后轴的垂直载荷很大，常达到60%～70%，当然在制动时后轴能提供的附着力常较前轴大。但是载货汽车空载时，后轴垂直载荷大幅度下降，后轴制动力矩就显得过大了，制动时后轮容易出现抱死现象，大大影响汽车制动时的行驶稳定性。
两轮系统的优点是结构比较简单，价格较低。下面介绍两轮系统的低选原则。
两轮系统的2个车轮制动器是共用一条控制油路和一个电磁阀的，即所谓“单通道”的。系统根据2个车轮中附着力较小的车轮来选定极限压力进行防抱死作用的原则称为低选原则。例如，左轮在干混凝土路面上，右轮在冰雪上；左轮的附着力大，右轮的附着力很小。根据低选原则，当右轮有抱死趋势时，ABS就应起作用，以防止右轮抱死，此时左轮当然更不会抱死。若根据附着力大的左轮来确定极限压力进行防抱死，则右轮必早已抱死(这称为高选原则)。因此，根据低选原则工作的ABS两轮系统，可以确保2个车轮都不抱死，而留有较大的侧向附着力的储备，提高了防止后轴侧滑的能力，提高了制动时的行驶稳定性。当然，这也减少了后左轮的制动力矩，减少了后轮可能提供的地面制动力。但是对轿车而言，后轮的制动力本来较小，所以对总的地面制动力影响不大。
1．3．2 四轮系统
更完善的ABS当然是四轮系统。这样可以做到制动距离短，保持转向能力并防止后轴侧滑使汽车急转。现代轿车多为四轮系统。
四轮系统的后两轮同两轮系统一样，也是单通道并按低选原则工作的。但是前两轮是独立工作的，各自有其控制油路、电磁阀与速度传感器，即所谓“双通道”的。假若左轮在干混凝土地面，右轮在冰雪上，则左轮在充分利用了干混凝土地面的附着力，开始有抱死的动向时，ABS起防抱死作用；右轮在充分利用冰雪的附着力，开始出现抱死的动向时，ABS起防抱死作用。即各自都在充分利用其附着力的条件下进行防抱死作用，汽车的总地面制动力大。但前面左、右轮的地面制动力是不相等的。
前轴左、右车轮地面制动力不相符，不会成为太大的问题，因为装用ABS汽车的前悬架设计中已考虑了这种地面制动力的不相等，而设法消除了它们的不良影响。此外，驾驶员还可以通过掌握转向盘来消除这种影响。
1．4 按控制通道数目分类
按控制通道数目来分类可分为：四通道、三通道、双通道和单通道。而其布置形式却多种多样。
如果对某车轮的制动压力可以进行单独调节，这种控制方式称为独立控制；如果对2个(或2个以上)车轮的制动压力一同进行调节，则称这种控制方式为一同控制。在2个车轮的制动压力进行一同控制时，如果以保证附着力较大的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节，称这种控制方式为按高选原则一同控制；如果以保证附着力较小的车轮不发生制动抱死为原则进行制动压力调节，则称这种控制方式为按低选原则一同控制。
ABS中，能够独立进行制动压力调节的制动管路称为控制通道。
1．4．1 四通道ABS
对应于双制动管路的H型(前后)或X型(对角)2种布置形式，四通道ABS也有2种布置形式，分别如图12a和图12b所示。
图12 四通道ABS的2种布置形式
为了对4个车轮的制动压力进行独立控制，在每个车轮上各安装一个转速传感器，并在通往各制动轮缸的制动管路中各设置一个制动压力调节分装置(通道)。
由于四通道ABS可以最大程度地利用每个车轮的附着力进行制动，因此汽车的制动效能最好。但在附着系数分离(两侧车轮的附着系数不相等)的路面上制动时，由于同一轴上的制动力不相等，使得汽车产生较大的偏转力矩而产生制动跑偏。因此，ABS通常不对4个车轮进行独立的制动压力调节。
1．4．2 三通道ABS 4轮ABS大多为三通道系统，而三通道系统都是对两前轮的制动压力进行单独
图13 三通道ABS的3种布置形式
汽车紧急制动时，会发生很大的轴荷转移(前轴荷增加，后轴荷减小)，使得前轮的附着力比后轮的附着力大很多(前置前驱动汽车的前轮附着力约占汽车总附着力的70%～80%)。对前轮制动压力进行独立控制，可充分利用两前轮的附着力对汽车进行制动，有利于缩短制动距离，并且汽车的方向稳定性会得到很大改善。
1．4．3 双通道ABS
双通道ABS在按前后布置的双管路制动系统的前后制动管路中各设置一个制动压力调节分装置，分别对两前轮和两后轮进行一同控制。两前轮可以根据附着条件进行高选和低选转换，两后轮则按低选原则一同控制，如图14a所示。
对于后轮驱动的汽车，可以在两前轮和传动系中各安装一个转速传感器。当在附着系数分离的路面上进行紧急制动时，两前轮的制动力相差很大，为保持汽车的行驶方向，驾驶员会通过转动转向盘使前轮偏转，以求用转向轮产生的横向力与不平衡的制动力相抗衡，保持汽车行驶方向的稳定性。但是在两前轮从附着系数分离路面驶入附着系数均匀路面的瞬间，以前处于低附着系数路面而抱死的前轮的制动力因附着力突然增大而增大，由于驾驶员无法在瞬间将转向轮回正，转向轮上仍然存在的横向力将会使汽车向转向轮偏转方向行驶，这在高速行驶时是一种无法控制的危险状态。
图14 双通道ABS的2种布置形式
双通道ABS多用于制动管路对角布置的汽车上，如图14b所示，两前轮独立控制，制动液通过比例阀(P阀)按一定比例减压后传给对角后轮。
对于采用此控制方式的前轮驱动汽车，如果在紧急制动时离合器没有及时分离，前轮在制动压力较小时就趋于抱死，而此时后轮的制动力还远未达到其附着力的水平，汽车的制动力会显著减小。而对于采用此控制方式的后轮驱动汽车，如果将比例阀调整到正常制动情况下，前轮趋于抱死时，后轮的制动力接近其附着力，则紧急制动时由于离合器难以及时分离，导致后轮抱死，使汽车丧失方向稳定性。
由于双通道ABS难以在方向稳定性、转向操纵能力和制动距离等方面得到兼顾，因此目前很少被采用。
1．4．4 单通道ABS
所有单通道ABS都是在前后布置的双管路制动系统的后制动管路中设置一个制动压力调节装置，对于后轮驱动的汽车只需在传动系中安装一个转速传感器，如图15所示。对于后轮驱动的汽车，其控制原理与双通道ABS相同。
1．5 各种ABS的相同点
各种ABS在以下几个方面都是相同的。
a．ABS只是在汽车的速度超过一定值后(如5km/h或8km/h)，才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节。
图15 单通道ABS的结构形式
b.在制动过程中，只有当被控制车轮趋于抱死时，ABS才会对趋于抱死车轮的制动压力进行防抱死调节；在被控制车轮还没有趋于抱死时，制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同。
c．ABS都具有自诊断功能，能够对系统的工作情况进行监测，一旦发现存在影响系统正常工作的故障，将自动地关闭ABS，并将ABS报警灯点亮，向驾驶员发出报警信号，汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。ABS的工作原理和工作过程
ABS防抱死制动系统由汽车ECU控制，当车辆制动时，它能使车轮保持转动，从而帮助驾驶员控制车辆安全地停车。这种防抱死制动系统是用速度传感器检测车轮速度，然后把车轮速度信号传送到ECU，ECU根据输入的车轮速度，通过重复地减少或增加在车轮上的制动压力来控制车轮的滑转率，保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动，不但可保证控制行驶方向的能力．而且，在大部分路面情况下，与抱死车轮相比，能提供更高的制动力。
2．1 基本的工作原理
汽车在制动过程中，轮速传感器把各个车轮的转速信号及时输送给ECU，ECU根据设定的控制逻辑对4个轮速传感器(假如有4个)输入的信号进行处理，并计算汽车的参考车速、各车轮速度和减速度，确定各车轮滑转率，并将滑转率与设定的滑转率控制门限值进行比较。如果某个车轮的滑转率超过了控制门限值，ECU就输出指令给液压控制单元，使该车轮制动轮缸的制动压力减小；如果某个车轮滑转率还没达到设定的控制门限值，ECU也输出指令至液压控制单元，使该车轮的制动压力增大；如果某个车轮滑转率接近于设定的控制门限值，ECU就输出指令至液压控制单元，使该车轮制动轮缸的制动压力保持一定，从而使各个车轮的滑转率保持在理想的范围之内，防止车轮抱死。在制动过程中，如果没有车轮趋于抱死，ABS将不参与制动压力控制，此时制动过程与常规制动系统制动过程相同。如果ABS出现故障，ECU将不再对液压控制单元进行控制，并将仪表板上的ABS报警灯点亮，向驾驶员发出信号，此时ABS不起作用，制动过程将与没有ABS的常规制动系统工作过程相同。
2．2 ABS基本工作程序
a．测量车轮速度。
b.估算车速和减速度。
c．计算车轮的滑转率。
d．估算地面的附着系数及其变化。
e．通过调节车轮上的制动压力来控制车轮的滑转率，使之总是处在最佳值。
2．3 ABS的工作过程
制动控制的参数一般为车轮的减速度、加速度以及滑转率的三者综合。如图16所示，在制动开始时，制动压力和车轮角减速度增加，在阶段1末，即车轮减速度达到设定的门限值-a(这里指绝对值)，相应的电磁阀转换到“压力保持”状态，同时形成参考车速并在给定的斜率下作相应递减。滑转率的值是由参考车速训运算得出，如果滑转率小于门限值，系统则进行一段保压(阶段2)；当滑转率大于门限值，电磁阀转换到“压力下降”的状态(阶段3)；由于制动压力下降，车轮的角减速度回升，当达到-a值时，制动压力开始保持(第4阶段)；当车轮角减速度随着车轮速的回升达到加速，达到门限值+a，这时压力仍然保持，让车轮速进一步回升到门限值+ak(表明是高附着系数路面)，这时使制动压力再次增加(第5阶段)，使车轮角加速度下降；当车轮角加速度再回到+ak时，进行保压(第6阶段)；车轮角加速度值回落到+a值，此时车轮已进入稳定制动区域，并且稍有制动不足，这一区域的制动时间要尽可能延长，因此，阶段7的制动压力采用小的阶梯上升，一般较初始压力梯度小得多，直到车轮角减速度再次超过门限值-a值，以后的控制循环过程就和前面一样了。
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